本发明公开了一种蓝宝石衬底AlN外延层高电子迁移率晶体管生长方法，在蓝宝石衬底上依次生长高温AlN层、中温高Ⅴ-Ⅲ比GaN过渡层、高温GaN缓冲层、GaN沟道层、AlN插入层、AlGaN势垒层和GaN盖层。本发明方法实用蓝宝石作为衬底，降低成本，并采用金属有机物化学气相沉积在蓝宝石衬底上外延生长足够厚度的高温AlN层，阻止了蓝宝石衬底中氧的向上扩散，获得半绝缘GaN缓冲层；同时，利用了中温高Ⅴ-Ⅲ比GaN过渡层，降低了高温GaN缓冲层的刃位错密度，减少了对二维电子气的散射，提高二维电子气迁移率，从而实现高电子迁移率晶体管的制备。本发明做为一种蓝宝石衬底AlN外延层高电子迁移率晶体管生长方法可广泛应用于半导体技术领域。